專利名稱：一種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機太陽能電池制備領(lǐng)域，具體涉及ー種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法。
背景技術(shù)：
有機太陽能電池是可將太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置，可采用溶液印刷方式在柔性基底上大面積高效加工，是便攜電源和清潔能源的理想實現(xiàn)方式。為實現(xiàn)有機太陽能電池的大規(guī)模生產(chǎn)，需要大面積均一有源層薄膜的高效溶液方式制備技木。目前采用的有機太陽能電池溶液制備技術(shù)主要包括流延涂膜、噴墨打印和絲網(wǎng)印刷。其中流延涂膜(slotdie)的加工方法具有原料利用率高、薄膜制備面積大和厚度均勻性好等優(yōu)點，是有機太陽能電池初期產(chǎn)業(yè)化加工和未來大規(guī)模生產(chǎn)中的首選加工技術(shù)。 為了提高有機太陽能電池的性能，需要控制有源層形貌，以提高激子分離及載流子傳輸和收集的效率。研究表明，聚合物和富勒烯共混的有機太陽能電池中，由于聚合物非晶區(qū)載流子傳輸勢壘大，限制了薄膜空穴遷移率，并導(dǎo)致載流子傳輸不平衡和空間限制電荷出現(xiàn)，降低了器件性能。目前理論研究顯示，增加聚合物晶體間鏈接分子數(shù)目及降低鏈接分子彎曲程度，可有效提高聚合物的載流子遷移率。聚合物晶體取向排列時，有利于增加晶體間鏈接分子數(shù)目，降低鏈接分子扭曲程度，利于降低非晶區(qū)載流子傳輸勢壘，提高薄膜空穴遷移率并改善有機太陽能電池。然而利用目前的流延涂膜加工手段，獲取的有機太陽能電池有源層中聚合物晶體呈雜亂排列，不利于空穴遷移率和有機太陽能電池性能的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的制備有機太陽能電池的方法得到的有機太陽能電池有源層中聚合物晶體呈雜亂排列的問題，而提供一種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法。為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案本發(fā)明提供一種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，包括如下步驟(I)溶液配制將氯仿、甲苯和四氫萘混合，形成混合溶剤，然后將電子給體材料和電子受體材料加入混合溶劑中溶解，形成混合溶液，所述的電子給體材料是聚3-己基噻吩(簡稱P3HT)，電子受體材料是2ALPHA-苯基-1，2 (2ALPHA)-高[5，6]富勒烯-C60-LH-2ALPHA- 丁酸甲酯(簡稱 PC61BM)；(2)薄膜制備將步驟(I)得到的混合溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到設(shè)置有空穴注入層和透明導(dǎo)電層的基底表面，基底的相對移動速率為50-100微米/秒，基底溫度為20-35°C，溶液干燥后得到共混物薄膜；(3)器件制備將步驟(2)中制得的共混物薄膜蒸鍍陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池。優(yōu)選的是，所述的步驟(I)混合溶劑中，氯仿體積百分比為50. 0 62. 5%，甲苯體積百分比為20. 0 35. 0%，四氫萘體積百分比為12. 5 25. 0%。優(yōu)選的是，所述的步驟(I)中電子給體材料與電子受體材料的質(zhì)量比為0.8
1.5:1. O0
優(yōu)選的是，所述的步驟(I)混合溶液中電子給體材料和電子受體材料的總質(zhì)量體
積濃度為10暈克/暈升 30暈克/暈升。優(yōu)選的是，所述的步驟(I)混合溶液是在50_70°C加熱攪拌下，然后在15°C -20 °C下靜置陳化1-10小時后得到的。優(yōu)選的是，所述的步驟(2)中空穴注入層為聚こ撐ニ氧噻吩(簡稱PED0T)。優(yōu)選的是，所述的陰極層為金屬鈣或金屬鋁。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供一種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，該方法將氯仿、甲苯和四氫萘混合，形成混合溶剤，然后將電子給體材料和電子受體材料加入混合溶劑中溶解，形成混合溶液，所述的電子給體材料是P3HT，電子受體材料是PC61BM;然后將得到的混合溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到設(shè)置有空穴注入層和透明導(dǎo)電層的基底表面，溶液干燥后得到共混物薄膜；最后將制得的共混物薄膜蒸鍍陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池。與現(xiàn)有技術(shù)相對比，本發(fā)明的方法可直接在成膜過程中通過剪切及溶液定向揮發(fā)形成晶體取向排列，増加了晶體間鏈接程度，改善了載流子傳輸并提高了有機太陽能電池的器件性能；同時該方法具有加工エ藝簡単、控制參數(shù)少且易于調(diào)控和重現(xiàn)等特點，能夠滿足有機太陽能電池大規(guī)模加工的需要。實驗結(jié)果表明共混物薄膜ニ向色性為1.21 I. 61，證明薄膜中的分子發(fā)生了取向，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率為3. 26%。


圖I為本發(fā)明溶液定向沉積裝置原理示意圖；圖2為本發(fā)明溶液定向沉積裝置沉積過程示意圖；其中I、基底，2、溶液，3、噴頭，4、溶液彎月面，5、溶液干燥后得到的薄膜；圖3為本發(fā)明實施例I中的溶液的紫外-可見吸收光譜；圖4為本發(fā)明實施例I中的溶液沉積的P3HT和PC6IBM薄膜的偏振吸收光譜圖；圖5為本發(fā)明實施例I中溶液沉積的P3HT和PC61BM薄膜的原子力顯微鏡照片；圖6為本發(fā)明實施例I中獲得的P3HT和PC61BM薄膜透射電子顯微鏡的選區(qū)電子衍射圖；圖7為本發(fā)明實施例I和對比例制備的有機太陽能電池的伏安曲線。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，包括如下步驟(I)溶液配制將氯仿、甲苯和四氫萘混合，形成混合溶剤，然后將電子給體材料和電子受體材料加入混合溶劑中溶解，形成混合溶液，所述的電子給體材料 是聚3-己基噻吩(簡稱P3HT)電子受體材料是2ALPHA-苯基-1，2(2ALPHA)_高[5，6]富勒烯-C60-LH-2ALPHA-丁酸甲酯(簡稱 PC61BM)；(2)薄膜制備將步驟(I)得到的混合溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到設(shè)置有空穴注入層和透明導(dǎo)電層的基底表面，基底的相對移動速率為50-100微米/秒，基底溫度為20-35°C，溶液干燥后得到共混物薄膜；(3)器件制備將步驟(2)中制得的共混物薄膜蒸鍍陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池。優(yōu)選的是，所述的步驟(I)混合溶劑中，氯仿體積百分比為50. 0 62. 5%，甲苯體積百分比為20. 0 35. 0%，四氫萘體積百分比為12. 5 25. 0%。優(yōu)選的是，所述的步驟(I)中電子給體材料與電子受體材料的質(zhì)量比為0.8 1. 5:1. O0優(yōu)選的是，所述的步驟(I)混合溶液中電子給體材料和電子受體材料的總質(zhì)量體
積濃度為10暈克/暈升 30暈克/暈升。優(yōu)選的是，所述的步驟(I)混合溶液是在50_70°C加熱攪拌下，然后在15°C -20 °C下靜置陳化1-10小時后得到的，混合溶液在陳化過程中能夠形成P3HT有序聚集體，聚集體之間被聚合物分子鏈連接，整個溶液體系形成ー個P3HT的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明所述P3HT購自Sigma-Aldrich公司(P3HT的數(shù)均分子量為87000，規(guī)整度為 98. 5%)或 Nichem Fine Technology 公司(P3HT 的數(shù)均分子量為 68000 或 30000-40000，規(guī)整度為99%)。本發(fā)明所述的溶液定向沉積裝置的整體示意圖，如圖I所示，工作過程中，計算機首先控制注射泵的注射器活塞移動速率，從而控制溶液注射速率，同時計算機通過基底位移控制器控制步進電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動時間，從而控制基底移動速率和移動位置，基底移動和溶液注射相配合，完成基底表面溶液沉積并控制沉積速度。同時通過基底溫度控制可調(diào)節(jié)沉積溶液的干燥速率。本發(fā)明溶液定向沉積裝置原理圖，如圖2所示，包括基底I、溶液2、噴頭3、溶液彎月面4和溶液干燥后得到的薄膜5，噴頭3噴出的溶液2隨著基底I的移動和溶液2的揮發(fā)形成溶液彎月面4并沉積在基底I上，得到溶液干燥后的薄膜5，成膜過程中，噴嘴向溶液體系施加ー個平行于基底運動方向的剪切力。這個剪切力會通過溶液中的P3HT交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳遞至整個溶液體系，在剪切力的作用下溶液中有序聚集體沿剪切力方向發(fā)生取向排列。另外成膜過程中由于溶劑的揮發(fā)，彎月面處出現(xiàn)濃度梯度。在濃度梯度的作用下，P3HT分子和聚集體將定向擴散，然后在分子間相互作用的驅(qū)動下粘附到在剪切作用下已經(jīng)取向排列的P3HT有序聚集體表面進行ー維生長，形成取向排列的纖維晶。P3HT纖維晶平行排列，將會在垂直于和平行于基底兩個方向上增加晶體間的連接程度，降低鏈接分子彎曲程度，從而降低P3HT晶體間載流子傳輸勢壘，提高空穴遷移率?？昭ㄟw移率提高能夠增加薄膜空穴遷移率，改善載流子傳輸平衡，降低空間限制電荷數(shù)量，提高器件能量轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明所述的步驟(2)中，要先將具有透明導(dǎo)電層的基底在丙酮中超聲清洗3-15分鐘，然后在こ醇中超聲清洗3-15分鐘，然后在去離子水中超聲清洗3-15分鐘，將具有透明導(dǎo)電層的基底干燥后，在其表面涂敷ー層空穴注入層，優(yōu)選的是，所述的空穴注入層為聚こ撐ニ氧噻吩(簡稱PED0T)，透明導(dǎo)電層為銦錫氧化物(以下簡稱IT0)。在真空條件下，在制得的共混物薄膜上蒸鍍陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池。優(yōu)選的是，所述的陰極層為金屬鈣或金屬鋁。所述的金屬鈣的蒸鍍速率為0. 1-1. 0納米/秒，金屬鋁的蒸鍍速率為0. 1-1. 0納米/秒，金屬鈣厚度為1-40納米金屬鋁厚度為50-100 納米。
實施例I( I)溶液配制分別量取氯仿5. 0毫升、甲苯2. 5毫升和四氫萘2. 5毫升并將其混合配制成混合溶剤，混合溶劑中氯仿所占體積百分比為50. 0%，甲苯所占體積百分比為25. 0%，四氫萘所占體積百分比為25. 0%，分別稱取P3HT44. 4毫克和PC61BM55. 6毫克，并加入混合溶劑中溶解配置成溶液，P3HT與PC61BM的質(zhì)量比為0. 8，溶液中P3HT和PC61BM的總質(zhì)量體積濃度為10毫克/毫升，將配制的溶液在50°C加熱攪拌使固體完全溶解后，將溶液在15°C下靜置陳化I小吋；(2)薄膜制備將步驟(I)中配置的溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到具有PEDOT層和ITO層的玻璃基底表面，溶液定向沉積裝置的噴嘴與基底的相對移動速率為50微米/秒，基底溫度為20°C，溶液干燥后得到P3HT和PC61BM的共混物薄膜；，(3)器件制備將步驟(2)中制得的P3HT和PC61BM的共混物薄膜在真空條件下依次蒸鍍金屬鈣和鋁薄膜作為陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，所述金屬鈣的蒸鍍速率為0. I納米/秒，厚度為I納米，金屬鋁的蒸鍍速率為0. I納米/秒，厚度為50納米。圖3為本發(fā)明實施例I步驟(I)中的溶液的紫外-可見吸收光譜，從圖中可知，吸收光譜中607納米處吸收峰說明溶液中P3HT形成微晶，溶液粘度増加。圖4為本發(fā)明實施例I步驟(2)得到的P3HT和PC6IBM的共混物薄膜的偏振吸收光譜圖，其中I為垂直于偏振光的薄膜吸收光譜，2為平行于偏振光的薄膜吸收光譜，實驗結(jié)果表明，P3HT和PC61BM的共混物薄膜ニ向色性為I. 61，證明P3HT和PC61BM的共混物薄膜中的分子發(fā)生了取向。圖5為本發(fā)明實施例I步驟(2)得到的P3HT和PC6IBM的共混物薄膜的原子力顯微鏡照片，由原子力顯微鏡圖片可見，薄膜表面存在P3HT纖維狀結(jié)晶并且發(fā)生了取向。圖6為本發(fā)明實施例I步驟(2)得到的P3HT和PC61BM的共混物薄膜透射電子顯微鏡的選區(qū)電子衍射圖，從圖中可知，電子衍射得到的是弧形的結(jié)構(gòu)，表明薄膜中的P3HT分子發(fā)生了取向。圖7為本發(fā)明實施例I和對比例制備的有機太陽能電池的伏安曲線。其中虛線為實施例I加工得到的有機太陽能電池伏安曲線。由圖中可見實施例I加工得到的有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率為3. 26%。實施例2(I)溶液配制分別量取氯仿5. 5毫升、甲苯2. 0毫升和四氫萘2. 5毫升并將其混合配制成混合溶剤，混合溶劑中氯仿所占體積百分比為55. 0%，甲苯所占體積百分比為20. 0%，四氫萘所占體積百分比為25. 0%，分別稱取P3HT75毫克和PC61BM75毫克，并加入混合溶劑中溶解配置成溶液，P3HT和PC61BM的質(zhì)量比為I. 0，溶液中P3HT和PC61BM的總質(zhì)量體積濃度為15毫克/毫升，將配制的溶液在60°C加熱攪拌使固體完全溶解后，將溶液在20°C下靜置陳化 I小時；(2)薄膜制備將步驟(I)中配置的溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到具有PEDOT層和ITO層的玻璃基底表面，溶液定向沉積裝置的噴嘴與基底的相對移動速率為60微米/秒，基底溫度為30°C。溶液干燥后得到P3HT和PC61BM的共混物薄膜，實驗結(jié)果表明薄膜中P3HT的纖維晶取向排列，P3HT和PC61BM的共混物薄膜ニ向色性為I. 54 ；(3)器件制備將步驟(2)中制得的P3HT和PC61BM的共混物薄膜在真空條件下依次蒸鍍金屬鈣和鋁薄膜作為陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，金屬鈣的蒸鍍速率為0. 2納米/秒，厚度為10納米，金屬鋁的蒸鍍速率為0. 5納米/秒，厚度為60納米。實驗結(jié)果表明實施例2制得的有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率為3. 03%。實施例3(I)溶液配制分別量取氯仿5. 7毫升、甲苯2. 3毫升和四氫萘2. 0毫升并將其混合配制成混合溶剤?；旌先軇┲新确滤俭w積百分比為57. 0%，甲苯所占體積百分比為23. 0%，四氫萘所占體積百分比為20. 0%，分別稱取P3HT75毫克和PC61BM75毫克，并加入混合溶劑中溶解配置成溶液，P3HT和PC61BM的質(zhì)量比為I. 0，溶液中P3HT和PC61BM的總質(zhì)量體積濃度為15毫克/毫升，將配制的溶液在70°C加熱攪拌使固體完全溶解后，將溶液在18°C下靜置陳化5小時；(2)薄膜制備將步驟(I)中配置的溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到具有PEDOT層和ITO層的玻璃基底表面，溶液定向沉積裝置的噴嘴與基底的相對移動速率為60微米/秒，基底溫度為30°C，溶液干燥后得到P3HT和PC61BM的共混物薄膜，實驗結(jié)果表明薄膜中P3HT的纖維晶取向排列，薄膜ニ向色性為I. 38 ；(3)器件制備將步驟(2)中制得的P3HT和PC61BM的共混物薄膜在真空條件下依次蒸鍍金屬鈣和鋁薄膜作為陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，金屬鈣的蒸鍍速率為0. 5納米/秒，厚度為20納米。金屬鋁的蒸鍍速率為0. 2納米/秒，厚度為80納米。實驗結(jié)果表明實施例3制得的有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率為2. 84%。實施例4(I)溶液配制分別量取氯仿5. 0毫升、甲苯3. 5毫升和四氫萘I. 5毫升并將其混合配制成混合溶剤?；旌先軇┲新确滤俭w積百分比為50. 0%，甲苯所占體積百分比為35. 0%，四氫萘所占體積百分比為15. 0%，分別稱取P3HT85毫克和PC61BM85毫克，并加入混合溶劑中溶解配置成溶液，P3HT和PC61BM的質(zhì)量比為I. 0，溶液中P3HT和PC61BM的總質(zhì)量體積濃度為17毫克/毫升，將配制的溶液在70°C加熱攪拌使固體完全溶解后，將溶液在20°C下靜置陳化7小時；(2)薄膜制備將步驟(I)中配置的溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到具有PEDOT層和ITO層的 玻璃基底表面，溶液定向沉積裝置的噴嘴與基底的相對移動速率為70微米/秒，基底溫度為35°C，溶液干燥后得到P3HT和PC61BM的共混物薄膜，實驗結(jié)果表明薄膜中P3HT的纖維晶取向排列，薄膜ニ向色性為I. 21 ；(3)器件制備將步驟(2)中制得的P3HT和PC61BM的共混物薄膜在真空條件下依次蒸鍍金屬鈣和鋁薄膜作為陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，金屬鈣的蒸鍍速率為0. 8納米/秒，厚度為30納米，金屬鋁的蒸鍍速率為0. 5納米/秒，厚度為90納米。實驗結(jié)果表明實施例4制得的有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率為2. 56%。實施例5(I)溶液配制分別量取氯仿6. 25毫升、甲苯2. 5毫升和四氫萘I. 25毫升并將其混合配制成混合溶剤?；旌先軇┲新确滤俭w積百分比為62. 5%，甲苯所占體積百分比為25. 0%，四氫萘所占體積百分比為12. 5%，分別稱取P3HT180毫克和PC61BM120毫克，并加入混合溶劑中溶解配置成溶液，電子給體材料與電子受體材料的質(zhì)量比為I. 5，溶液中P3HT和PC61BM的總質(zhì)量體積濃度為30毫克/毫升，將配制的溶液在70°C加熱攪拌使固體完全溶劑后，將溶液在20°C下靜置陳化10小時；(2)薄膜制備將步驟(I)中配置的溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到具有PEDOT層和ITO層的玻璃基底表面，溶液定向沉積裝置的噴嘴與基底的相對移動速率為100微米/秒，基底溫度為30°c，溶液干燥后得到P3HT和PC61BM的共混物薄膜，實驗結(jié)果表明薄膜中P3HT的纖維晶取向排列，薄膜ニ向色性為I. 32 ；(3)器件制備將步驟(2)中制得的P3HT和PC61BM的共混物薄膜在真空條件下依次蒸鍍金屬鈣和鋁薄膜作為陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池，金屬鈣的蒸鍍速率為I. 0納米/秒，厚度為40納米，金屬鋁的蒸鍍速率為I. 0納米/秒，厚度為100納米。實驗結(jié)果表明實施例5制得的有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率為2. 76%。對比例( I)溶液配制
分別量取氯仿50毫升、甲苯25毫升和四氫萘25毫升并將其混合配制成混合溶齊U，混合溶劑中氯仿所占體積百分比為50. 0%，甲苯所占體積百分比為25. 0%，四氫萘所占體積百分比為25. 0%，分別稱取P3HT444. 4毫克和PC61BM，555. 6毫克并加入混合溶劑中溶解配置成溶液，P3HT與PC61BM的質(zhì)量比為0. 8，溶液中P3HT和PC61BM的總質(zhì)量體積濃度為10毫克/毫升，將配制的溶液在50°C加熱攪拌使固體完全溶解后，將溶液在15°C下靜置陳化I小吋；(2)薄膜制備將步驟(I)中配置的溶液通過旋涂裝置沉積到具有PEDOT層和ITO層的玻璃基底表面，旋涂速率為600轉(zhuǎn)/分鐘，旋涂時間為60秒，旋涂完畢后得到P3HT和PC61BM的共混物薄膜。(3)器件制備
將步驟(2)中制得的薄膜在真空條件下依次蒸鍍金屬鈣和鋁薄膜作為陰極層，即得到太陽能電池，金屬鈣的蒸鍍速率為0. I納米/秒，厚度為I納米，金屬鋁的蒸鍍速率為
0.1納米/秒，厚度為50納米。圖7為本發(fā)明實施例I和對比例制備的有機太陽能電池的伏安曲線。其中實線為對比例加工得到的有機太陽能電池伏安曲線，虛線為實施例I加工得到的有機太陽能電池伏安曲線。由圖中可見實施例I加工得到的有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率為3. 26% ;對比例加工得到的有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率為2. 20%。從對比例可看出，通過控制溶液沉積裝置的基底相對移動速率和基底溫度，本發(fā)明制備的給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率得到了顯著的提高。
權(quán)利要求
1.一種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)溶液配制 將氯仿、甲苯和四氫萘混合，形成混合溶剤，然后將電子給體材料和電子受體材料加入混合溶劑中溶解，形成混合溶液，所述的電子給體材料是聚3-己基噻吩，電子受體材料是2ALPHA-苯基-1，2 (2ALPHA)-高[5，6]富勒烯-C60-LH-2ALPHA- 丁酸甲酯； (2)薄膜制備 將步驟(I)得到的混合溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到設(shè)置有空穴注入層和透明導(dǎo)電層的基底表面，基底的相對移動速率為50-100微米/秒，基底溫度為20-35°C，溶液干燥后得到共混物薄膜； (3)器件制備 將步驟(2)中制得的共混物薄膜蒸鍍陰極層，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述的步驟(I)混合溶劑中，氯仿體積百分比為50. 0 62. 5%，甲苯體積百分比為20. 0 35. 0%，四氫萘體積百分比為12. 5 25. 0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述的步驟(I)中電子給體材料與電子受體材料的質(zhì)量比為0.8 I. 5:1. O。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述的步驟(I)混合溶液中電子給體材料和電子受體材料的總質(zhì)量體積濃度為10暈克/暈升 30暈克/暈升。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述的步驟(I)混合溶液是在50-70°C加熱攪拌下，然后在15°C _20°C下靜置陳化1-10小時后得到的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述的步驟(2)中空穴注入層為聚こ撐ニ氧噻吩。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述的陰極層為金屬鈣或金屬鋁。
全文摘要
一種給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池的制備方法，屬于有機太陽能電池制備領(lǐng)域。該方法將氯仿、甲苯和四氫萘混合，形成混合溶劑，然后將電子給體材料和電子受體材料加入混合溶劑中溶解，形成混合溶液，所述的電子給體材料是P3HT，電子受體材料是PC61BM；然后將得到的混合溶液通過溶液定向沉積裝置沉積到基底表面，溶液干燥后得到共混物薄膜；最后將制得的共混物薄膜蒸鍍陰極層而得到的。實驗結(jié)果表明共混物薄膜二向色性為1.21～1.61，證明薄膜中的分子發(fā)生了取向，得到給體材料晶體取向排列的準有序異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)換效率可達到3.26%。
文檔編號H01L51/48GK102790179SQ20121025387
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者劉劍剛, 邢汝博, 韓艷春, 高翔 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所